La spettroscopia elettronica Auger (AES) viene spesso utilizzata per determinare la composizione chimica di uno strato sottile e microscopico di una superficie. Le particelle chiamate elettroni sono tipicamente rivolte al materiale, innescando l’effetto Auger, in cui viene rimosso un elettrone dal guscio interno di un atomo, una particella di livello superiore prende il suo posto e viene emesso un altro elettrone. Condotto in un vuoto ultra-alto, il test viene solitamente eseguito con un cannone elettronico, un analizzatore, un rilevatore e un registratore di dati. Le informazioni vengono in genere analizzate graficamente; la natura dei picchi di solito aiuta a identificare quali composti sono presenti nel campione.
Vengono spesso utilizzati fasci di elettroni, anche se talvolta vengono rilasciati raggi X. Il tipo di materiale testato determina quale viene utilizzato; gli ossidi, ad esempio, possono degradarsi se esposti ad alti livelli di elettroni. Le sostanze possono essere identificate perché l’energia di un elettrone Auger è tipicamente unica per l’elemento. Nella spettroscopia elettronica Auger, le particelle che sfuggono generalmente non sono energiche come le altre. In genere devono essere molto vicini alla superficie per poter fuoriuscire e qualsiasi gas presente durante l’AES può impedire alla particella di raggiungere il rivelatore.
Un cannone elettronico utilizzato nella spettroscopia elettronica Auger di solito consiste in una sorgente per le particelle e una lente che focalizza il raggio. L’obiettivo può essere elettrostatico o elettromagnetico; quale viene utilizzato dipende dalla risoluzione richiesta. Un analizzatore di energia elettronica che fa parte di una tecnica di spettroscopia elettronica Auger può selezionare le particelle emesse in base ai loro livelli di energia. L’analizzatore può essere progettato come uno specchio cilindrico o due gusci concentrici emisferici.
I rivelatori a canale singolo o multicanale sono spesso utilizzati per la spettroscopia elettronica Auger. I dati vengono quindi analizzati da insiemi di picchi su un grafico. Le scansioni in genere richiedono alcuni minuti per essere completate, mentre le misurazioni ad alta risoluzione possono richiedere fino a 25 minuti. Una scansione del sondaggio identifica in genere quali elementi sono presenti, mentre un’altra scansione può dire quanto sono concentrati determinati atomi. Se il raggio viene scansionato attraverso il campione, è possibile produrre una mappa della superficie misurata.
La scienza della spettroscopia elettronica Auger è spesso utilizzata in molte applicazioni fisiche e chimiche. Oltre a identificare gli elementi sulle superfici, può essere utilizzato anche per rilevare l’ossidazione e la corrosione. La risposta alla temperatura e la relativa fatica possono essere analizzate utilizzando AES. La tecnica può essere utilizzata anche per ispezionare i circuiti integrati alla ricerca di contaminanti, ma una limitazione del processo è che spesso si verificano danni alla superficie del materiale testato.